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电气学院谢佳教授的一篇论文入选ESI热点论文

发表时间:2017-09-26 作者:电气新闻中心 彭林峰 翁文婷 浏览次数:

电气学院强电磁工程与新技术国家重点实验室谢佳教授的一篇论文入选ESI热点论文。该成果由谢佳教授与美国马里兰大学的胡良兵教授合作完成,谢佳教授为通讯作者,华中科技大学为第一署名单位。论文题目是《具有超高容量的全木,低曲折度,水系,生物可降解超级电容器》(All-wood, low tortuosity, aqueous, biodegradablesupercapacitors with ultra-high capacitance,DOI: 10.1039/c6ee03716j),由国际权威期刊《能源与环境科学》( Energy & Environmental Science,简称EES)于2017年2月1日在线刊发。




超级电容器作为最先进的储能设备之一,在便携式设备、电动汽车等领域都有非常好的应用前景,在世界范围内,研究者对超级电容器的研究热度也非常广泛。但是,大家的研究重点主要集中在发展新的电极材料,例如碳质电极、金属氧化物、过渡金属硫化物等。很少有工作在不改变电极材料化学过程的前提下,仅仅通过优化电极材料结构和器件整体设计而提高超级电容器的电化学性能。

为此,谢佳教授团队与合作者利用活性木碳作为负极,木质薄膜作为隔膜,MnO2/木碳作为正极,设计了一种全木结构的非对称超级电容器。三个部分的材料成分均来源于天然木材,具有独特的各向异性结构,沿着生长方向拥有大量的开发通道,将其组装成非对称超级电容器之后,离子能直接沿着通道传输。与此同时,活性木碳负极材料和MnO2/木碳正极材料的高质量载量、高电导率以及分层的多孔结构,展现了超高的面积电容和优异的倍率性能。两种电极材料的结合,使全木结构的非对称超级电容器设备在能量密度和功率密度方面均有显著提高。该低成本、高载量、不变形、高能量/功率密度和生物相容超级电容器,在绿色和可再生能量存储方面展现出非常好的应用前景。

附:谢佳教授,中组部 “计划”引进人才,国家重点基础研究计划(青年973计划)项目“高比能二次锂硫电池界面问题基础研究”首席科学家。2002年于北京大学化学与分子工程学院获学士学位,2008年于斯坦福大学化学系获博士学位; 2008-2012年美国陶氏化学任资深研究员;2012年初回国,担任合肥国轩高科动力能源股份公司研究院院长,从事动力锂离子电池研发及产业化工作;2015年担任华中科技大学教授。近年来在动力电池及电池关键材料、储能及新能源汽车领域等方面取得了原创性成果。主要研究方向包括动力电池及其关键材料、电池设计及电池工艺,能源存储与转换技术,面向电网的大规模电化学储能技术及新能源汽车技术等。发表论文30余篇,其中包括Science,JACS,Energy Environ. Sci.,Advanced Energy Materials等国际顶级学术期刊论文11篇,授权美国、中国专利共17项。

论文链接:http://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2017/EE/C6EE03716J#!divAbstract